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专题 15 周期性、单调性、奇偶性、对称性的灵活运用
【命题规律】
从近五年的高考情况来看,本节是高考的一个重点,函数的单调性、奇偶性、周期性是高考的必考内
容,重点关注单调性、奇偶性结合在一起,与函数图像、函数零点和不等式相结合进行考查,解题时要充
分运用转化思想和数形结合思想.
【核心考点目录】
核心考点一:函数单调性的综合应用
核心考点二:函数的奇偶性的综合应用
核心考点三:已知 奇函数
核心考点四:利用轴对称解决函数问题
核心考点五:利用中心对称解决函数问题
核心考点六:利用周期性和对称性解决函数问题
核心考点七:类周期函数
核心考点八:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性
核心考点九:函数性质的综合
【真题回归】
1.(2022·全国·统考高考真题)已知函数 的定义域为R,且 ,
则 ( )
A. B. C.0 D.1
2.(2022·全国·统考高考真题)已知函数 的定义域均为R,且
.若 的图像关于直线 对称, ,则
( )
A. B. C. D.
3.(多选题)(2022·全国·统考高考真题)已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,记
,若 , 均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国·统考高考真题)若 是奇函数,则 _____, ______.
【方法技巧与总结】1、单调性技巧
(1)证明函数单调性的步骤
①取值:设 , 是 定义域内一个区间上的任意两个量,且 ;
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与 的大小关系;
④得出结论.
(2)函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调
区间.
(3)记住几条常用的结论:
①若 是增函数,则 为减函数;若 是减函数,则 为增函数;
②若 和 均为增(或减)函数,则在 和 的公共定义域上 为增(或减)函
数;
③若 且 为增函数,则函数 为增函数, 为减函数;
④若 且 为减函数,则函数 为减函数, 为增函数.
2、奇偶性技巧
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数 是偶函数 函数 的图象关于 轴对称;
函数 是奇函数 函数 的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数 在 处有意义,则有 ;
偶函数 必满足 .
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对
称的两个区间上单调性相同.
(5)若函数 的定义域关于原点对称,则函数 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.
记 , ,则 .
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所
得的函数,如 .
对于运算函数有如下结论:奇 奇=奇;偶 偶=偶;奇 偶=非奇非偶;
奇 奇=偶;奇 偶=奇;偶 偶=偶.(7)复合函数 的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
(8)常见奇偶性函数模型
奇函数:①函数 或函数 .
②函数 .
③函数 或函数
④函数 或函数 .
注意:关于①式,可以写成函数 或函数 .
偶函数:①函数 .
②函数 .
③函数 类型的一切函数.
④常数函数
3、周期性技巧
4、函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数 有两条对称轴 , ,则函数 是周期函数,且 ;
(2)若函数 的图象有两个对称中心 ,则函数 是周期函数,且
;
(3)若函数 有一条对称轴 和一个对称中心 ,则函数 是周期函数,
且 .
5、对称性技巧
(1)若函数 关于直线 对称,则 .
(2)若函数 关于点 对称,则 .
(3)函数 与 关于 轴对称,函数 与 关于原点对称.
【核心考点】
核心考点一:函数单调性的综合应用
【典型例题】
例1.(2023春·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)已知函数 是
上的减函数,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例2.(2023·全国·高三专题练习)设函数 ,则满足
的 的取值范围是( )
A. B. C. D.
例3.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,且满足 ,则下列正确的是
( )
A. B.
C. D.
核心考点二:函数的奇偶性的综合应用
【典型例题】
例4.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 在 上单调递增,且 为偶函
数,则不等式 的解集为( )A. B.
C. D.
例5.(2023·全国·高三专题练习)设 是定义在R上的奇函数,且当 时, ,不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
例6.(2023·全国·高三专题练习)已知偶函数 的定义域为 ,且当 时, ,则使不
等式 成立的实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
例7.(2023·全国·高三专题练习)定义在 上的奇函数 在 上单调递增,且 ,则不等
式 的解集为( )
A. B. C. D.
例8.(2023春·广西·高三期末) 是定义在R上的函数, 为奇函数,则
( )
A.-1 B. C. D.1
例9.(2023春·甘肃兰州·高三兰化一中校考阶段练习)若函数f(x)= ,则满足
恒成立的实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
核心考点三:已知 奇函数+M
【典型例题】
例10.(2022·重庆一中高三阶段练习)已知 (a,b为实数),
,则 ______.
例11.(2022·河南·西平县高级中学模拟预测(理))已知函数 ,且 ,则( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
例12.(2022·福建省福州第一中学高二期末)若对 ,有 ,函数
在区间 上存在最大值和最小值,则其最大值与最小值的和为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
核心考点四:利用轴对称解决函数问题
【典型例题】
例13.(2022·全国·高三专题练习)若 满足 , 满足 ,则 等于
( )
A.2 B.3 C.4 D.5
例14.(2021春·高一单元测试)设函数 ,则不等式 的
解集为( )
A.(0,2] B.
C.[2,+∞) D. ∪[2,+∞)
例15.(2021春·西藏拉萨·高三校考阶段练习)已知函数 ,则
的大小关系( )
A.
B.
C.
D.
核心考点五:利用中心对称解决函数问题
【典型例题】
例16.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 是 上的偶函数,且 的图象关于点 对称,当
时, ,则 的值为( )
A. B. C. D.
例17.(2021春·安徽六安·高三校考阶段练习)已知函数,函数 为奇函数,若函数 与
图象共有 个交点为 、 、 、 ,则 ( )
A. B. C. D.
例18.(2021春·贵州黔东南·高一凯里一中校考期中)已知函数 是奇函数,若函数 与
图象的交点分别为 , ,…, ,则交点的所有横坐标和纵坐标之和为
( )
A. B. C. D.
例19.(2022春·湖北恩施·高一恩施市第一中学校考阶段练习)已知定义在R上的奇函数 的图象与
轴交点的横坐标分别为 , , , , ,且 ,则不等式 的解
集为( )
A. B.
C. D.
例20.(2021春·四川绵阳·高一四川省绵阳南山中学校考阶段练习)已知函数
,函数 满足 ,若函数
恰有 个零点,则所有这些零点之和为( )
A. B. C. D.
核心考点六:利用周期性和对称性解决函数问题
【典型例题】
例21.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的定义域为 , 为偶函数, 为奇函数,
且当 时, .若 ,则 ( )
A. B.0 C. D.
例22.(2023·四川资阳·统考模拟预测)已知函数 的定义域为R, 为偶函数,
,当 时, ( 且 ),且 .则
( )
A.16 B.20 C.24 D.28例23.(2023·山东济宁·高三嘉祥县第一中学校考阶段练习)已知定义在R上的偶函数 满足
,且当 时, .若直线 与曲线 恰有三个公共点,那
么实数a的取值的集合为( )
A. ( ) B. ( )
C. ( ) D. ( )
例24.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 满足 ,且当 时,
,若函数 图象与 的图象恰有10个不同的公共点,则实数a的取值范围为
( )
A. B.
C. D.
例25.(2023春·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)已知 是定义在R上的奇函数, ,
恒有 ,且当 时, 1,则
( )
A.1 B.-1 C.0 D.2
例26.(2023·山东济宁·高三嘉祥县第一中学校考阶段练习)已知定义在R上的偶函数 满足
,且当 时, .若直线 与曲线 恰有三个公共点,那
么实数a的取值的集合为( )
A. ( ) B. ( )
C. ( ) D. ( )
例27.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 满足 ,且当 时,
,若函数 图象与 的图象恰有10个不同的公共点,则实数a的取值范围为
( )
A. B.
C. D.
例28.(2023春·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)已知 是定义在R上的奇函数, ,
恒有 ,且当 时, 1,则
( )A.1 B.-1 C.0 D.2
核心考点七:类周期函数
【典型例题】
例29.(2022·天津一中高三月考)定义域为 的函数 满足 ,当 时,
,若当 时,不等式 恒成立,则实数 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
例30.(2022·浙江·杭州高级中学高三期中)定义域为 的函数 满足 ,当
时, ,若 时, 恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例31.(2022山西省榆林市高三二模理科数学试卷)定义域为 的函数 满足 ,
当 时, ,若当 时,函数 恒成立,则实数 的取
值范围为
A. B. C. D.
核心考点八:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性
【典型例题】
例32.(2023·广东·高三统考学业考试)已知函数 对任意 ,都有 成立.
有以下结论:
① ;② 是 上的偶函数;③若 ,则 ;
④当 时,恒有 ,则函数 在 上单调递增.
则上述所有正确结论的编号是________
例33.(2022·山东聊城·二模)已知 为 上的奇函数, ,若对 , ,当
时,都有 ,则不等式 的解集为( )
A. B.C. D.
例34.(2022·全国·模拟预测(理))已知定义在R上的奇函数 的图象关于直线 对称,且
在 上单调递增,若 , , ,则 , , 的大小关系为
( )
A. B. C. D.
例35.(2022·黑龙江大庆·三模(理))已知定义域为R的偶函数满足 ,当
时, ,则方程 在区间 上所有解的和为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【典型例题】
例36.(2023·上海·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的偶函数,在 上是增函数,且
恒成立,则不等式 的解集为______.
例37.(2023春·山东济南·高三统考期中)已知 是定义域为R的奇函数, 为奇函数,则
__________.
例38.(2023春·重庆璧山·高三校联考阶段练习)设a>0,b>0,若关于x的方程 恰
有三个不同的实数解x,x,x,且x<x<x=b,则a+b的值为______.
1 2 3 1 2 3
例39.(2023·全国·高三专题练习)已知 是 上的偶函数,对于任意的 ,均有
,当 时, ,则函数 的所有零点之和为
______;
【新题速递】
一、单选题
1.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)己知函数 , ,若 与 图像
的公共点个数为n,且这些公共点的横坐标从小到大依次为 , ,…, ,则下列说法正确的有
( )个
①若 ,则 ②若 ,则
③若 ,则 ④若 ,则
A.1 B.2 C.3 D.42.(2023·青海海东·统考一模)已知函数 ,且 ,则下列结论正确的是
( )
A.当 时, 在 上是增函数
B.当 时, 在 上是增函数
C. 的单调性与 有关
D.若不等式 的解集是 ,则
3.(2023·青海海东·统考一模)已知定义在 上的函数 的导函数为 ,若 ,且
,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
4.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知函数 ,正实数a,b满足
,则 的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
5.(2023春·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)若正实数 满足
,则( )
A. B.
C. D.
6.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知f(x),g(x)分别为定义域为R的偶函数和奇函数,且
,若关于x的不等式 在(0,ln 2)上恒成立,则实数a的取值范围是
( )
A. B. C. D.
7.(2023春·江苏南京·高三统考阶段练习)设 ,函数 是定义在R上的奇函数,且
, 在 单调递增, ,则( )
A. B. C. D.
8.(2023春·辽宁·高三校联考期中)已知偶函数 在区间 上单调递减,则满足
的x的取值范围是( )A. B. C. D.
二、多选题
9.(2023春·福建宁德·高三校考阶段练习)已知函数 的定义域为R, 为 的导函数,且
, ,若 为偶函数,则下列一定成立的有( )
A. B.
C. D.
10.(2023春·广东广州·高三统考阶段练习)已知函数 、 的定义域均为 , 为偶函数,且
, ,下列说法正确的有( )
A.函数 的图象关于 对称 B.函数 的图象关于 对称
C.函数 是以 为周期的周期函数 D.函数 是以 为周期的周期函数
11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 及其导函数 的定义域均为R,若 ,
均为奇函数,则( )
A. B. C. D.
12.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 为 上的奇函数, 为偶函数,下列说法正
确的有( )
A. 图象关于 对称 B.
C. 的最小正周期为4 D.对任意 都有
13.(2023·全国·高三专题练习)已知 为偶函数,且 为奇函数,若 ,则
( )
A. B. C. D.
三、填空题
14.(2023春·江苏南京·高三统考阶段练习)已知函数 ,则满足 的x的取值范
围是________.
15.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为 的函数 存在导函数 ,且满足
,则曲线 在点 处的切线方程可以是___________
(写出一个即可)
16.(2023·全国·高三专题练习)定义在R上的奇函数 满足 ,且 在 上是增函数,给出下列几个命题:
① 是周期函数;
② 的图象关于直线 对称;
③ 在 上是减函数;
④ .
其中正确命题的序号是_____.(写出所有正确命题的序号)
17.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若 ,则
___________.
18.(2023·全国·高三专题练习)函数 的极大值为 ,极小值为 ,则
______.
19.(2023·全国·高三专题练习)设 的定义域为 ,且满足 ,若
,则 ___________.
20.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的定义域为R,且 为奇函数,其图象关于直线 对
称.当 时, ,则 ____.